package com;


import lombok.Data;

/**
 * 138. 复制带随机指针的链表（动态规划算法）
 * https://leetcode-cn.com/problems/copy-list-with-random-pointer/
 * <p>
 * 给你一个长度为 n 的链表，每个节点包含一个额外增加的随机指针 random ，该指针可以指向链表中的任何节点或空节点。
 * <p>
 * 构造这个链表的 深拷贝。 深拷贝应该正好由 n 个 全新 节点组成，其中每个新节点的值都设为其对应的原节点的值。新节点的 next 指针和 random 指针也都应指向复制链表中的新节点，并使原链表和复制链表中的这些指针能够表示相同的链表状态。复制链表中的指针都不应指向原链表中的节点 。
 * <p>
 * 例如，如果原链表中有 X 和 Y 两个节点，其中 X.random --> Y 。那么在复制链表中对应的两个节点 x 和 y ，同样有 x.random --> y 。
 * <p>
 * 返回复制链表的头节点。
 * <p>
 * 用一个由 n 个节点组成的链表来表示输入/输出中的链表。每个节点用一个 [val, random_index] 表示：
 * <p>
 * val：一个表示 Node.val 的整数。
 * random_index：随机指针指向的节点索引（范围从 0 到 n-1）；如果不指向任何节点，则为  null 。
 * 你的代码 只 接受原链表的头节点 head 作为传入参数。
 * <p>
 * 来源：力扣（LeetCode）
 * 链接：https://leetcode-cn.com/problems/copy-list-with-random-pointer
 * 著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权，非商业转载请注明出处。
 *
 * @author 罗俊华
 * @date 2021/7/22 - 10:10 上午
 */
public class CopyRandomList {


    public Node copyRandomList(Node head) {

        if (head == null) {
            return null;
        }
//        要创建一个临时的头指针，避免空指针异常
        Node copyHead = new Node(Integer.MIN_VALUE);

        return copyEachNode(copyHead, copyHead, head, head);

    }

    /**
     *
     * @param copyHead 拷贝后的头指针（做临时使用），如果要查找节点时，可以通过此临时头指针来开始遍历
     * @param copyCurrentNode 拷贝后的当前节点，用于递归使用
     * @param head 原链表的头指针
     * @param currentNode 原链表的当前节点，用作一对一拷贝
     * @return
     */
    private Node copyEachNode(Node copyHead, Node copyCurrentNode, Node head, Node currentNode) {

        Node childNode = null;

//        递归之前，先拷贝原链表的当前节点，即拷贝 currentNode
        Node copy = new Node(currentNode.val);

//        将上一个拷贝后的的节点的 next 设置为当前拷贝后的节点
        copyCurrentNode.next = copy;

        if (currentNode.next != null) {
//            还没有到链表的末尾，进行递归拷贝
            childNode = copyEachNode(copyHead, copy, head, currentNode.next);

        }

//        如果有 random 指针，也需要进行拷贝
        if (currentNode.random != null) {

            Node tempCopyCurrent = copyHead;
            Node tempOrigin = head;
         /*
          如果有相同 val 的节点，则找到第一个就自动停止了
         int index=0;
            while (temp != null) {
                if (index == currentNode.random.val) {
//                if (temp.val == currentNode.random.val) {
                    copy.random = temp;
                    break;
                }
                index++;
                temp = temp.next;
            }*/

            while (tempOrigin != null) {

//                通过把 原链表当前节点的 random 指针和原链表的每一个节点的地址相比较，如果相同，那么说明找到了
                if (tempOrigin == currentNode.random) {
//                    拷贝前的当前节点
                    copy.random = tempCopyCurrent.next;
                    break;
                }

//                没有找到，同时更新原链表的指针和拷贝后链表的指针
                tempCopyCurrent = tempCopyCurrent.next;
                tempOrigin = tempOrigin.next;
            }


        }

        copy.next = childNode;

        return copy;

    }

    @Data
    public static class Node {

        int val;
        Node next;
        Node random;

        public Node(int val) {
            this.val = val;
            this.next = null;
            this.random = null;
        }
    }
}



